数据库基础、索引与事务

面向全栈岗位的语言无关基础。先口述定义与场景，再解释一致性、性能和故障边界；产品特有行为会明确标注。

1. 关系型数据库与非关系型数据库如何选型？

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参考答案： 先分析数据关系、查询方式、一致性、写入规模和团队运维能力。关系型数据库适合关系约束、事务和组合查询；文档、键值、搜索等存储面向不同访问模式。一个业务可以组合使用，但每增加一种存储都会增加同步和运维成本。

追问与易错点： 不要用“SQL 一定慢、NoSQL 一定无事务”概括产品。

2. 主键、唯一约束与外键分别解决什么？

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参考答案： 主键标识记录并要求唯一且非空；唯一约束表达业务唯一性；外键维护引用完整性。应用检查可改善报错体验，但并发下最终约束应由数据库或等价一致性机制保证。

追问与易错点： 唯一约束对 NULL 的处理因产品与配置而异，不能默认所有数据库相同。

3. 范式与反范式如何取舍？

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参考答案： 规范化减少重复和更新异常；反范式将可接受的冗余引入读模型，换取更少关联和更快查询。先保持业务事实的清晰来源，再为有证据的热点设计冗余，并定义更新、重建和校验流程。

追问与易错点： 例如订单保存成交时商品名称与价格快照，这既是查询需求，也保留历史业务事实。

4. B+ 树索引为什么适合数据库？

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参考答案： 多路平衡结构降低树高和页访问次数，叶子按键排序，适合范围和有序访问。相比之下哈希结构通常更偏向等值查找。具体产品可能使用 B-tree 家族的不同实现。

追问与易错点： 不要声称所有主键都聚簇或所有辅助索引都存主键；这属于具体引擎差异。

5. 联合索引的列顺序怎么设计？

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参考答案： 结合常用过滤、等值与范围条件、排序和覆盖需求选择顺序。前导列通常影响可利用的扫描范围，但优化器也可能采用跳跃扫描等路径。必须结合数据分布和执行计划验证。

追问与易错点： 不把“最左前缀”说成任何数据库、任何情况都绝对不能使用非前导列。联合索引

6. 索引越多越好吗？什么情况下不会用索引？

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参考答案： 索引增加写入、空间和维护成本。返回比例太大、统计信息失真、表达式或类型转换不匹配等，都可能让优化器选择其他路径。是否使用索引由成本和可用访问路径决定。

追问与易错点： 小表或大量行查询时顺序扫描可能更划算；不要把未使用索引直接判定为错误。

7. 如何定位慢 SQL？

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参考答案： 先获取实际语句、参数、耗时与调用量，再看执行计划的估算/实际行数、扫描、连接、排序和临时空间；同时排查锁等待、I/O 与连接池。优化后在相同数据分布下验证。

追问与易错点： EXPLAIN ANALYZE 通常实际执行语句，写操作需要隔离环境与副作用评估。执行计划

8. ACID 分别是什么？

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参考答案： 原子性要求事务整体成功或撤销；一致性关注事务前后满足业务和数据约束；隔离性定义并发事务之间的可见和相互影响；持久性关乎提交结果在约定故障模型下保留。

追问与易错点： ACID 的一致性不等同于分布式系统中线性一致性；数据库无法替你定义所有业务规则。

9. 四种隔离级别与常见异常如何理解？

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参考答案： 标准隔离级别从读未提交、读已提交、可重复读到可串行化逐步增强约束。脏读是读到未提交数据，不可重复读关注同一行前后变化，幻读关注查询结果集合变化；还需关注丢失更新和写偏斜。

追问与易错点： 同名级别在不同数据库的实现不完全相同；快照隔离不自动等于可串行化。隔离说明

10. MVCC 为什么能减少读写冲突？

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参考答案： 通过保留版本和可见性规则，让读取者在合适快照上读取，而非每次都等写入完成。写写冲突、锁与约束仍需处理，旧版本还需回收。长事务可能妨碍回收并放大资源占用。

追问与易错点： MVCC 不等于“完全无锁”，版本存放及回收方式因引擎而异。

11. 悲观锁与乐观并发控制如何选择？

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参考答案： 悲观方式先通过锁协调竞争；乐观方式在提交时使用版本号或条件更新检测冲突。低冲突可减少持锁等待，高冲突则需考虑失败重试成本。两者都必须围绕具体业务不变量设计。

追问与易错点： 条件更新示例：UPDATE items SET stock = stock - 1 WHERE id = ? AND stock > 0；检查影响行数，而不是先查再无条件写。

12. 死锁如何处理？

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参考答案： 多个事务形成循环等待时会死锁。通过统一锁顺序、缩短事务、减少锁范围降低概率；数据库通常检测并中止其中一个事务，应用需在允许范围内重试整个事务。

追问与易错点： 单纯提高超时不能消除死锁；重试需要考虑事务外已经产生的副作用。

13. 深分页和游标分页有什么区别？

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参考答案： OFFSET 大时可能扫描并跳过大量记录；游标分页以稳定排序字段和唯一决胜字段定位下一页，适合连续翻页。它不天然支持任意跳页，也需要处理排序字段变化和快照语义。

追问与易错点： 按 created_at、id 组合排序，用相同组合建立续页条件，不能仅依赖可能重复的时间戳。

14. 主从复制、读写分离有哪些一致性问题？

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参考答案： 异步复制允许副本落后，写后立刻读副本可能看不到结果。可通过关键请求读主、版本/位点等待或会话路由满足要求，但会增加复杂度。故障切换也需考虑数据损失窗口与旧主写入。

追问与易错点： 读写分离主要分摊读取，不自动解决单点写瓶颈和跨分片事务。

15. 备份、复制与分库分表分别解决什么？

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参考答案： 备份提供按恢复点找回数据的能力，复制服务于冗余和读扩展，分片用于拆分容量或负载。误删可能被复制，因此复制不能替代备份。分片会使唯一约束、关联、迁移和热点处理变难。

追问与易错点： 先定义 RPO/RTO 并演练恢复；在单库索引、查询与容量优化后再评估分片。